Способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязненной воды

 

Использование: очистка воды для бытовых нужд, преимущественно в аварийных ситуациях. Сущность изобретения: сильнозагрязненную воду последовательно пропускают сначала через слой целлюлозы, активированной 5 мас.% окисленного атактического полипропилена, затем через слой активной окиси алюминия, полученной путем окисления в водной среде ультрадисперсного порошка алюминия - продукта электрического взрыва алюминиевой проволоки. Адсорбенты используют при следующем соотношении, мас.%: окись алюминия 35-90, активированная целлюлоза 10-65. 1 с.и 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области технологии очистки воды для бытовых нужд, предназначено, преимущественно, для использования в аварийных ситуациях при авариях на нефтепромыслах, нефтеперерабатывающих предприятиях, трубопроводном транспорте, предприятиях химической промышленности, сопровождающихся мощными загрязнениями водного бассейна и может быть использовано для создания промышленных стационарных или мобильных очистных установок, а также в фильтрах индивидуального пользования для населения экологически неблагополучных регионов.

К настоящему времени, разработаны многочисленные способы и устройства для очистки воды от органических и минеральных загрязнений с использованием природных и синтетических адсорбентов, наиболее эффективными из которых, считаются активированные угли и ионообменные смолы. Известно совместное использование для очистки воды, в том числе, питьевой, адсорбентов различных типов /1,2/.

Указанные способы и устройства либо громоздки и многостадийны, либо не обеспечивают достаточной степени очистки и быстро теряют эффективность в условиях сильнозагрязненных ( до 1 2 г/л) нефтепродуктами вод, что характерно для аварийных ситуаций и обычных условий водообеспечения в нефтедобывающих районах России. Кроме того, они, как правило, не обеспечивают комплексной очистки загрязненной нефтепродуктами воды от тяжелых металлов и других вредных веществ.

Наиболее близкими к заявляемому техническими решениями представляется описанный в /3/ способ совместного применения волокнистых и порошкообразных адсорбентов, которые сочетают преимущества и уменьшают недостатки отдельных адсорбентов при определенных соотношениях между ними. Данный подход целесообразен в тех случаях, когда позволяет снизить стоимость адсорбента без ухудшения его показателей или когда эффективность композиции выше эффективности каждого из компонентов в отдельности. При этом, степень очистки сточных вод может быть увеличена в 2 4 раза по сравнению с отдельно взятыми компонентами при общем снижении времени фильтрации. Так, смеси 60 95 перлита с 5 40 целлюлозы обеспечивают очистку сточных вод от железа в 95 - 129 раз, в то время, как взятые по отдельности компоненты снижают содержание железа только в 30 50 раз.

Однако, предложенное техническое решение неэффективно для глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов, особенно при высокой их исходной концентрации и не обеспечивает комплексную очистку воды от нефтепродуктов и минеральных примесей, а степень очистки недостаточно высока.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа очистки сильнозагрязненных вод с использованием композиции волокнистого и порошкообразного адсорбентов, который обеспечивал бы комплексную очистку воды от нефтепродуктов и минеральных загрязнений с высокой эффективностью.

Указанная цель достигается тем, что загрязненная нефтепродуктами, минеральными солями и коллоидным железом вода последовательно пропускается через слой целлюлозы, активированной 5 мас. добавкой окисленного атактического полипропилена, а затем через слой порошкообразного адсорбента на основе окиси алюминия, полученного путем окисления ультрадисперсного порошка алюминия в водном растворе при соотношении компонентов, мас.

порошкообразный адсорбент 90 36 активированная целлюлоза 10 65 Целллюлозу активируют окисленным атактическим полипропиленом (ОАПП) в количестве 5 мас. путем сорбции ОАПП из его раствора в алифатических углеводородах с последующей сушкой от растворителя.

Пример 1.

Модельную воду, содержащую 200 мг/л эмульгированных и водорастворимых нефтепродуктов, 50 мг/л коллоидного железа с общей минерализацией 500 мг/л ( хлориды магния и кальция) последовательно пропускают через слой целлюлозы, активированной 5 добавкой окисленного атактического полипропилена, а затем через слой высокодисперсной окиси алюминия с удельной поверхностью 460 м²/г, при соотношении Аl₂ О₃ к целлюлозе 80 20 (мас.). Коэффициент очистки воды от нефтепродуктов 20 раз, от железа 182 раз, снижение общей минерализации (по хлорид-иону) 4,9 раз.

Пример 2.

Модельную воду, содержащую 200 мг/л нефтепродуктов, 50 мг/л коллоидного железа с общей минерализацией 500 мг/л последовательно пропускают сначала через слой высокодисперсной окиси алюминия, а затем через слой активированной целлюлозы, при соотношении А1₂ 0₃ к целлюлозе 80 20 (мас.). Коэффициент очистки воды от нефтепродуктов 9,7 раза, от железа 89 раз, снижение общей минерализации ( по хлорид-иону) 3,1 раза.

Приведенные примеры показывают, что последовательное пропускание загрязненной воды сначала через волокнистый адсорбент, а затем, через порошкообразный обеспечивает более высокую степень очистки воды от загрязняющих веществ.

Сравнение разных способов очистки воды приведено в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, заявляемый способ более эффективно очищает воду, чем прототип или отдельно взятые компоненты.

Влияние соотношения между оксидом алюминия и активированной целлюлозой на степень очистки модельной воды от примесей приведено в таблице 2.

Данные таблицы 2 показывают, что заявляемый способ обеспечивает более высокую степень очистки от нефтепродуктов и минеральных солей, чем способ по прототипу. При соотношении компонентов в пределах 90 35 по оксиду алюминия и 10 65 по целлюлозе заявляемый способ более эффективен, чем прототип и для очистки воды от коллоидного железа.

Формула изобретения

1. Способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязненной воды с использованием волокнистого и порошкообразного адсорбентов, отличающийся тем, что в качестве волокнистого адсорбента используют активированную целлюлозу, а в качестве порошкообразного активный оксид алюминия, причем очистку осуществляют путем последовательного пропускания воды через слои адсорбентов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активированная целлюлоза представляет собой продукт модификации целлюлозы 5 мас. окисленного атактического полипропилена сорбцией из его раствора в алифатических углеводородах.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что активный оксид алюминия представляет собой продукт окисления в водной среде ультрадисперсного порошка алюминия, полученного методом электрического взрыва алюминиевой проволоки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что адсорбенты используют при следующем соотношении, мас.

Оксид алюминия 35-90 Активированная целлюлоза 10-65

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2